Disusun oleh :
INTAN SURYA SAPUTRI
NIM. 2013 301 0013
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROMEDIK
PRPGRAM VOKASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
Ditunjukan Kepada Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Program Studi Teknik Elektromedik Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan
Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya (A.Md) Diploma 3 (D3)
Disusun oleh :
INTAN SURYA SAPUTRI
NIM. 2013 301 0013
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROMEDIK
PROGRAM VOKASI
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
Nama : Intan Surya Saputri
NIM : 2013 301 0013
Program Studi : D3/Teknik Elektromedik
Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Menyatakan dengan sesungguhnya Tugas Akhir saya yang berjudul
“THERMOHYGROMETER BERBASIS ATMega 16” adalah hasil karya atau penelitian saya. Sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat
yang ditulis atau diterbitkan orang lain kecuali sebagai acuan atau kutipan dengan
mengikuti tata penulisan karya tulis ilmiah yang lazim.
Yogyakarta, November 2016
Yang menyatakan
Intan Surya Saputri
menciptakan.
2.
Percaya diri tapi jangan takabur.
3.
Berdoa, tawakal, usaha insyaallah allah
bersamamu.
4.
Tidak harus tidak pulang untuk menjadi sukses.
5.
Merepotkan orang lain tidak masalah, asalkan
yang di repotkan ikhlas.
dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “THERMOHYGROMETER BERBASIS ATMega16”. Laporan Tugas Akhir ini disusun sebagai syarat untuk
mendapatkan kelulusan dengan gelar Ahli Madya (A.Md).
Shalawat serta salam semoga senantiasa kita panjatkan kepada nabi besar kita
Muhammad SAW dan para sahabatnya, yang telah menunjukan jalan kebenaran
berupa keislaman serta yang menuntun kita dari alam kebodohan menuju alam
yang penuh dengan ilmu pengetahuan yang seperti kita rasakan saat ini. Semoga
beliau selalu menjadi suri tauladan dan sumber inspirasi bagi kita semua.
Dalam melakukan penelitian dan penyusunan laporan tugas akhir ini penulis
mendapat banyak bantuan dalam bentuk saran, dorongan, dan bimbingan dari
banyak pihak. Oleh karena itu dengan segala hormat dan kerendahan hati
perkenankan penulis mengucap banyak terimakasih kepada :
1. Keluarga, terutama orang tua yaitu Bapak, Ibu dan Bunda atas kasih sayang,
do’a, dukungan, dan bimbingan yang tidak pernah ada kata lelah dan bosan. “Terimakasih telah menjadi panutan, menjadi guru, merawat tanpa pamrih dari penulis lahir sampai waktu sekarang ini”.
2. Bapak Dr. Sukamta, S.T., M.T., selaku Direktur Universitas Muhammadiyah
Yogyakarta yang telah memberikan izin kepada penulis untuk belajar dan
mencari ilmu sebanyak-banyaknya di Program Studi Teknik Elektromedik
4. Bapak Susilo Ari Wibowo , S.T., selaku dosen pembimbing dari rumah sakit
yang telah memberikan bimbingan terbaik untuk penulis baik itu dalam
bidang materi maupun moril.
5. Bapak/Ibu dosen penguji, yang telah berkenan menguji hasil penelitian dari
penulis, dan memberikan hal-hal terbaik bagi penulis, kritik, saran dan
masukan agar penulis menjadi lebih baik untuk kedepanya.
6. Seluruh staff, karyawan dan dosen-dosen pembantu di Universitas
Muhammadiyah Yogyakarta, terutama Prodi Teknik Elektromedik yang
selalu memberikan bantuan dikala penulis menemui kesulitan tentang
perkuliahan, dan telah memberikan dorongan semangat untuk kuliah.
7. Bapak Darojat, Mas Royan, Mas hasan dan Mas bowo yang tak lelah
membantu penulis saat proses pembuatan Tugas Akhir.
8. Teruntuk teman-teman kelas Tem-A yang telah bayak membantu penulis dan
memberi motivasi yang tiada habisnya.
9. Seluruh Teman-teman angkatan 2013 Teknik Elektromedik Universitas
Muhammadiyah Yogyakarta yang banyak memberikan masukan-masukan
dan semangat serta dorongan kepada penulis “SEMOGA KITA TETAP SOLIT.
10. Adik-adik tingkat Teknik Elektromedik yang sedang berjuang untuk
sempurna dan masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu penulis sangat
mengharapkan kritik serta saran yang membangun sehingga laporan yang penulis
susun dapat lebih baik lagi. Akhir kata semoga laporan ini memberikan manfaat
kepada kita semua. Amin.
Yogyakarta, November 2016
memberikanku ilmu dan kekuatan. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau
berikan akhirnya Tugas Akhir yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat
dan salam selalu tercurah kepada nabi agung kita Muhammad SAW.
Kupersembahkan karya sederhana ini kepada orang yang sangat kuhormati dan
kusayangi.
Bapak, Mamak dan Bunda Tercinta
Sebagai tanda hormat, dan rasa terima kasih yang tiada tara kupersembahkan
karya kecil ini kepada Bapak, mamak dan Bunda yang telah memberikan kasih
sayang yang sangat besar, segala dukungan, do’a yang tiada henti dan cinta kasih yang tak terhingga yang tidak mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar
kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini bisa membuat mu
bangga dan menjadi titik awal kebahagian yang akan ku berikaan untuk mu.
Trimakasi sudah menjadi panutan yang baik untuk ku, yang selalu memberi
motivasi dan selalu sabar membimbingku.
Terima Kasih Bapak... Terima Kasih Mamak … Trimakasi Bunda...I LOVE YOU ALL!!
Kakak dan Adikku
Untuk kakak dan adik, tiada yang paling membahagiakan saat kumpul bersama
kalian, meskipun hanya setahun sekali berkumpul dan sering bertengkar dan
Saudara perantauan “Desma Kurnia Putri, Siwi Sugiarti, Ika Nuryani, Gity
Maulida Yolanda”
Tidak ada kata lebih indah dari Alhamdullilah untuk bersyukur, dan
Alhamdullilah allah telah mempertemukan penulis dengan kalian, saudara yang
tidak pernah lelah dan bosan untuk saling menyayangi, saling memberi dan saling
mengerti, diposisi yang sama-sama jauh dari keluarga tercinta, sama-sama
merantau untuk menuntut ilmu dari negri melayu. Semoga persaudarran ini tidak
akan putus.
Sahabat setara saudaraku “Hasti Ningsih, Amalia Firnanda Putri, Anggit
Banuwati, Diah Ayu Milyarningtias, Neli Kurniasari dan Rizky Wulandary”
Sebagai tanda sayang untuk kalian penelis mempersembahkan hal yang kecil ini
untuk kalian semua. Terimakasi telah bersama-sama berjuang untuk
menyelesaikan tugas akhir ini. Terima kasih atas kasih sayang, perhatian,
dorongan, kesabaran, dukungan dan bantuan yang telah memberikanku semangat
dan inspirasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, sehingga Tugas Akhir ini
cepat selesai. Semoga persahabatan ini akan selamanya. Terkusus untuk amel,
cepat nyusul kita wisuda mel. Amin...
Teman-teman Teknik Elektromedik Angkatan 2013
Buat teman-teman jurusan Teknik Elektromedik 2013 terima kasih atas bantuan,
Semoga sampai zaman ini berakhir persaudaraan, hubungan, komunikasi, dan
silahturahmi kita tetap terjalin dengan baik. Amin...
Dosen Pembimbing Tugas Akhirku...
Bapak Susilo Ari Wibowo, S.T. dan Bapak Tatiya Padang tunggal, S.T selaku
dosen pembimbing tugas akhir saya, terima kasih banyak atas segala bantuanya
selama ini, atas nasehat-nasehat, atas segala ilmu yang telah diberikan kepada
penulis, sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan maksimal, saya tidak akan
lupa atas bantuan dan kesabaran dari bapak.
Kepada Staff Elektromedis Rumah sakit Roemani Semarang :
Trimakasi untuk Bapak Darojat, Mas Royan, Mas Hasan dan Mas Bowo yang
sudah meberi tempat dan membantuku disaat proses pembuatan Tugas Akhir.
LEMBAR PERSEMBAHAN ………..………... viii
MOTTO ………...…….….….…………..………... xi
DAFTAR ISI …………..………..….………... xii
DAFTAR TABEL ………....……… xv
DAFTAR GAMBAR ……… xvi
ABSTRAK ……… xvii
ABSTRACT ………...……….. xviii
BAB I PENDAHULUAN……….………. 1
1.1. Latar Belakang ………..…………... 1
1.2. Batasan Masalah ………..……… 4
1.3. Rumusan Masalah ………..………. 4
1.4. Tujuan ………..…………..………….. 5
1.5. Manfaat ………..…………...………... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……… 6
2.1. Kajian Pustaka……….. 2.2. Teori Dasar………... 2.2.1. Suhu ……….. 2.2.2. Kelembaban………... 6 7 7 7 2.2.3. Thermometer …..……….. 9
………
2.2.8. Prinsip kerja sensor LM35 ………... 19
2.2.9. Liquid Crystal Display (LCD) 2x16 ………. 21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN..………....…… 24
3.1. Perancangan Perangkat Keras... 3.1.1. Alat dan Bahan………. 24 25 3.1.2. Diagram Blok…………..………... 25
3.1.3. Disain Casing……….…….……... 26
3.1.4. Pembuatan Layout……….…………..……….. 27
3.2. Perancangan Perangkat Lunak ……… 29
3.2.1. Diagram Alir ……… 3.2.2. Pembuatan Program ………. 29 30 3.3. Perancangan pengujian…...….……….……… 31
3.3.1. Jenis Pengujian…………..……… 31
3.3.2. Rumus Statistik……….. 32
BAB IV PEMBAHASAN dan HASIL ………..…………...………….. 34
4.1. Pembahasan …………...……… 34
4.2. Spesifikasi Alat………... 4.3. Cara Kerja Alat ………...……..……….. 36 37 4.4. Tabel dan gambar hasil penelitian…….….……… 38
4.7. Hasil dari pengukuran ……… 44
BAB V PENUTUP……….……. 49
5.1. Kesimpulan …………...……….…...………... 49
5.2. Saran ……...………. 49 DAFTAR PUSTAKA
Gambar 2.3. Pin -pin ATmega16 kemasan 40 –pin... 16
Gambar 2.4. Sensor suhu dan kelembaban DHT11……… 18
Gambar 2.5. Sensor LM35………... 19
Gambar 2.6. Rangkaian Sensor LM3 ……….. 20
Gambar 2.7. Skematik LCD 2X16………..……....………… 21
Gambar 3.1. Diagram Blok ……….………...………… 25
Gambar 3.2. Desain Casing………... 26
Gambar 3.3. Rangkaian minimumsistem di proteus…………... 27
Gambar 3.4. LayOut Minimum Sistem ATEMega16………. 28
Gambar 3.5. Diagram Alir………..………. 39
Tabel 2.2. Pedoman untuk parameter spesifik fisik udara
dalam ruang………. 13
Tabel 2.3. Pin LCD 2 x 16……….………....……... 22 Tabel 4.1.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban…. Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban…. Tabel data hasil pengukuran suhu dan kelembaban….
38
40
xvii
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Email: suryasaputri@gmail.com
ABSTRAK
Thermohygrometer adalah alat yang tergolong kedalam alat penunjang kesehatan yang dipakai sebagai pengukur suhu dan kelembaban. Alat ini merupakan penggabungan dari dua fungsi yaitu fungsi thermometer dengan fungsi hygrometer. Thermohygrometer dirumah sakit sangatlah penting digunakan untuk memonitoring suhu dan kelembaban suatu ruangan atau alat tertentu yang memiliki standar tertentu, karena dilihat dari pentingnya alat tersebut maka penulis bertujuan untuk membuat suatu alat beserta modul yang dinamakan“THERMOHYGROMETER”.
Konsep utama yang dipakai penulis untuk menulis modul dan membuat alat thermohygrometer adalah sensor DHT11 yang berfungsi mendeteksi suhu dan kelembaban dan sensor lm35 dalam satu waktu Kemudian yang dilakukan penulis didalam pengambilan data adalah melakukan kalibrasi modul TA Thermohygrometer ini dengan alat kalibrator DPM4 dalam jangka waktu 1 jam, dengan jangka waktu pengukuran 5 menit sekal.
Sensor DHT11 merupakan sensor yang telah teruji keakuratannya dalam pengukuran suhu dan kelembaban udara. Sensor DHT11 memiliki perbedaan dari sensor-sensor yang lain antara lain dapat mengukur dua faktor sekaligus dalam satu sensor yaitu suhu dan kelembaban, serta harganya yang terjangkau
Sensor suhu IC LM35 merupakan chip IC produksi Nasional. Semi konduktor yang berfungsi untuk mengetahui temperatur suatu objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah perubahan temperatur yang diterima dalam perubahan besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperatur menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi.
xviii
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta Email: suryasaputri@gmail.com
ABSTRACT
Thermohygrometer is a tool that is classified into medical devices that are used as a measure of temperature and humidity. This tool is a multi of the two functions, namely the function of the thermometer with hygrometer function. Thermohygrometer in the hospital is important to use for monitoring temperature and humidity of a room or a particular tool that has a certain standard, as seen from the importance of these tools, the authors aimed to create a tool along with a module called "THERMOHYGROMETER".
The main concept that the author used to write the module and making tools Thermohygrometer is a sensor DHT11 which serves to detect the temperature and humidity and sensor LM35 in one time then the author in the data collection is to perform calibration module TA Thermohygrometer with the tool calibrator DPM4 within 1 hour , with a period of 5 minutes caecal measurement.
Sensor DHT11 is a sensor that has been tested for accuracy in measurement suu and air humidity. Sensor DHT11 differ from other sensors, among others, can measure two factors together in one sensor such as temperature and humidity, and affordable prices
LM35 temperature sensor IC is an IC chip production National. Semi conductor which serves to determine the temperature of an object or a room in the form of electrical quantities, or can also be defined as an electronic component that serves to change the temperature change received in the amount of electric changes. LM35 temperature sensor IC can turn into a temperature change in the output voltage changes. LM35 temperature sensor IC requires a DC voltage source and a +5 volt DC current consumption of 60 uA in operation
1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dalam era globalisasi saat ini, banyak sekali alat-alat yang bermunculan
dalam berbagai bidang yang modern didalam penggunaannya. Salah satu contoh bentuk dari kemajuan itu adalah adanya alat untuk pengukuran suhu
dan kelembaban, yaitu penggabungan antara alat thermometer dengan
hygrometer yang dinamakan thermohygrometer.
Definisi dari masing-masing alat yang pertama thermometer merupakan alat yang dipakai untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan
suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin yaitu thermo yang berarti
panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Didalam kehidupan kita satuan yang dipakai untuk pengukuran termometer yang paling sering
dijumpai adalah derajat Celcius (C). Kemudian hygrometer merupakan alat yang dipakai untuk menghitung presentase uap air (embun) yang berada di udara, atau lebih mudahnya alat untuk mengukur tingkat kelembaban udara.
Satuan yang dipakai dalam pengukuran untuk hygrometer adalah persentase
(%). Semakin besar angka persentase nya maka kelembabannya semakin
tinggi, begitu juga sebaliknya.
Pada umumnya kita lebih familiar dengan istilah thermometer dari pada
hygrometer, karena fungsi dari thermometer sering dipakai dalam pengukur suhu contohnya pengukuran suhu tubuh manusia atau pun hewan yang sering
mengukur kelembaban udara baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan.
Alat thermohygrometer sendiri mempunyai 2 fungsi sekaligus dalam penggunaanya, yaitu dapat dipakai untuk mengukur suhu udara dan
kelembaban baik di ruang tertutup maupun diluar ruangan. Di dalam lingkup
kesehatan terutama di rumah sakit, thermohygrometer dipakai untuk
mengukur tingkat kelembaban dan suhu suatu ruangan atau alat yang
mempunyai standar tertentu, pastinya yang memiliki kondisi suhu dan
kelembaban sebagai standar kelayakan ruang dan alat.
Ada suatu standar pada setiap bagian sistem yang harus menunjang
kelayakan untuk dipakai atau diperoleh oleh kehidupan masyarakat, salah
satunya sistem suhu dan kelembaban pada rumah sakit yang bertujuan agar
dapat menunjang pelayanan kesehatan dalam masyarakat yang benar dan
maksimal, yaitu sesuai dengan Surat Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor
Menteri Kesehatan RI Nomor1204/MENKES/SK/X2004
No. Ruang atau Unit Suhu (0C)
Kelembaban (%)
Tekanan
1. Bersalin 24-26 45-60 Positif
2. Pemulihan/
perawatan
22-24 45-60 Seimbang
3. Observasi bayi 21-24 45-60 Seimbang
4. Perawatan bayi 22-26 35-60 Seimbang
5. Perawatan
premature
24-26 35-60 Positif
6. ICU 22-23 35-60 Positif
7. Jenazah/Autopsi 21-24 - Negatif
8. Laboratorium 22-26 35-60 Negatif
9. Radiologi 22-26 45-60 Seimbang
10. Sterilisasi 22-30 35-60 Negatif
11. Dapur 22-30 35-60 Seimbang
12. Administrasi/ pertemuan
21-24 - Seimbang
Diatas merupakan salah satu standar suatu suhu dan kelembaban pada
ruangan di rumah sakit. Dalam arti alat maupun ruangan yang tidak di
kondisikan sesuai dengan standar akan mengakibatkan resiko yang tinggi
dalam penanganan pasien dan juga berbahaya terhadap lingkungan sekitar.
Contohnya kejadian yang telah fatal terjadi yaitu bayi terbakar pada baby
incubator yang disebabkan pada kesalahan diagnosis di laboratorium karena suhu dan kelembaban yang tidak sesuai standar.
Dari latar belakang yang telah diuraikan diatas dan menyimpulkan akan
pentingnya kelembaban dan suhu pada setiap alat dan ruangan di rumah sakit,
MIKROKONTROLLER ATMega 16”.
1.2.Batasan Masalah
Didalam penyusunan karya tulis ini, penulis membuat beberapa batasan
masalah sebagai berikut :
1. Penampilan hasil pengukuran suhu dan kelembaban pada display LCD
karakter 2 x 16.
2. Untuk suhu, menggunakan tampilan tiga digit (satuan, puluhan dan satu
angka di belakang koma) dalam derajat celcius, dengan range 10-40°C.
3. Untuk kelembaban, menggunakan tampilan dua digit (satuan, puluhan)
dalam persen, dengan range 40-60%.
4. Sensor suhu yang ada pada sensor DHT11 dapat digunakan apabila direset
menggunakan program baru.
5. Rangkaian mengggunakan dua sensor suhu dan satu sensor kelembaban.
6. Rangkaian minimum sistem menggunakan sistem ATMega 16.
7. Alat ini dilengkapi dengan tombol on/off.
1.3.Rumusan Masalah
Dengan latar belakang yang telah penulis uraikan di atas, maka penulis
membuat rumusan masalah, yaitu “Bagaimana dirancang suatu alat pengukur
suhu dan kelembaban yang menggunakan dua sensor berbeda pada ruangan
1. Tujuan Umum
Membuat alat pengukur suhu dan kelembaban suatu ruangan atau alat
Thermohygrometer.
2. Tujuan Khusus
Setelah menganalisa permasalahan yang ada, tujuan khusus
pembuatan alat ini antara lain :
1) Membuat rangkaian minimum sistem.
2) Merakit sensor suhu dan sensor kelembaban.
3) Membuat software program menggunakan Bascom AVR.
4) Membuat rangkaian microcontroller ATMega 16.
5) Merancang box alat.
1.5. Manfaat
Manfaat dari pembuatan alat ini adalah untuk mempermudah petugas untuk
6 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tujuan Pustaka
Alat pemantau suhu ruangan melalui web berbasis microcontroller
AT89S51 yang dirancang oleh Robby Candra, dari Jurusan Sistem Komputer
Universitas Gunadarma, dibangun dengan sensor LM35 untuk penyensoran
suhunya. Metode pengumpulan data yang digunakan sebagai metodologi pada
penulisan ini yaitu penelitian alat. Berdasarkan hasil uji coba yang sudah
dilakukan. Alat tersebut dirancang dengan menambahkan tampilan berupa
displayLCD dan dilengkapi dengan web.
Perancangan dan implementasi pengontrol suhu ruangan berbasis
Microcontroller arduino uno yang dirancang oleh Dias Prihatmoko, dari Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Nahdlatul Ulama Jepara.
Dibangun menggunakan sistem kontrol arduino uno dan ditampilkan dengan
displayLCD, pada alat ini dibuat apabila suhu ruangan mulai memasuki suhu maksimum maka alat akan mengaktifkan pendingin secara otomatis. Hanya
saja alat ini masih dalam proses rancang bangun.(2016)
Alat pendeteksi suhu dan kelembaban dengan menggunakan sistem
arduido yang dilengkapi dengan bazzer alarem yang di rancang oleh Anggita Dwi Prasetyo, dari jurusan Teknik Elektromedik Politeknik Muhammadiyah
kontrol Arduino yang di lengkapi display LCD dan alarem yang berfungsi
untuk indikator bila suhu melebih batas range. (2016)
2.2. Teori dasar
2.2.1. Suhu
Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata–rata dari pergerakan
molekul – molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan
kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke
benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain
tersebut. Panas adalah energi yang dipindahkan dari suatu obyek ke
obyek lainnya karena adanya perbedaan suhu. Dalam sistem dua
benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu
lebih tinggi. Macam-macam perpindahan panas, yaitu :
1. Konduksi > Perpindahan panas dari suatu molekul ke molekul lain di sekitarnya.
2. Konveksi > Perpindahan panas yang disebabkan gerakan molekul yang mempunyai energi lebih tinggi.
3. Radiasi > Perpindahan panas oleh gelombang elektromagnetik.
Suhu pada umumnya diartikan sebagai besaran yang menyatakan
derajat panas dinginnya suatu benda.
2.2.2. Kelembaban
Kelembaban udara (humidity gauge) adalah jumlah uap air
kelembaban spesifik atau kelembaban relatif. Alat yang digunakan
untuk mengukur kelembaban disebut dengan hygrometer.
Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembaban udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawal lembab
(dehumidifier).
Kelembaban udara adalah tingkat kebasahan udara karena dalam
udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Kandungan uap air
dalam udara hangat lebih banyak dari pada kandungan uap air dalam
udara dingin. Kalau udara banyak mengandung uap air didinginkan
maka suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air
sebanyak itu. Uap air berubah menjadi titik-titik air. Udara yan
mengandung uap air sebanyak yang dapat dikandungnya disebut udara
jenuh. Dapat dianalogikan dengan sebuah thermometer dan termostat
untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara
berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada
tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan
tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F). Ada dua istilah kelembaban
udara yaitu kelembaban tinggi dan kelembaban rendah. Kelembaban
tinggi adalah jumlah uap air yang banyak diudara, sedangkan
kelembaban rendah adalah jumlah uap air yang sedikit diudara.
Kelembaban udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban udara
dengan massa uap air atau tekanannya per satuan volume (kg/m3).
Kelembaban nisbi (relatif) adalah perbandingan kandungan (tekanan)
uap air actual dengan keadaan jenuhnya (g/kg). Defisit tekanan uap air
adalah selisih antara tekanan uap jenuh dengan tekanan uap aktual.
2.2.3. Thermometer
Thermometer adalah alat kesehatan yang digunakan dalam bagian pengukuran dengan kompleks untuk mengukur suhu, ataupun
perubahan suhu. Istilah thermometer berasal dari bahasa latin thermo
yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip
kerja termometer ada bermacam-macam, yang paling umum
digunakan adalah termometer air raksa. Berbagai jenis dari
Thermometer ditunjukkan oleh tabel berikut:
Tabel 2.1. Berbagai Macam Jenis-jenis Thermometer.
No Thermometer menurut
isi
Thermometer menurut penggunaanya
1. Thermometer Cair Thermometer Klinis
2. Thermometer Padat Thermometer Laboratorium
3. Thermometer Digital Thermometer Ruangan
4. - Thermometer Digital
5. - Termokopel
Pada saat pengukuran temperatur dengan menggunakan
pasti keempat skala tersebut memiliki parameter pengukuran suhu
yang berbeda-beda. Berikut penjelasan mengenai rentang temperatur
yang dimiliki setiap skala.
1. Thermometer skala Celsius
Mempunyai spesifikasi titik didih air 100 °C dan titik bekunya
0 °C. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0 °C – 100
°C dan dibagi dalam 100 skala.
2. Themometer skala Reamur
Mempunyai spesifikasi titik didih air 80 °R dan titik bekunya 0
°R. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 0 °R – 80 °R
dan dibagi dalam 80 skala.
3. Thermometer skala Fahrenheit
Mempunyai spesifikasi titik didih air 212 °F dan titik bekunya
32 °F. Rentang temperaturnya berada pada temperatur 32 °F – 212
°F dan dibagi dalam 180 skala.
4. Thermometer skala Kelvin
Mempunyai spesifikasi titik didih air 373,15 K dan titik
bekunya 273,15 K. Rentang temperaturnya berada pada temperatur
273,15 K – 373,15 K dan dibagi dalam 100 skala. (Saripudin, A.,
D. Rustiawan K., dan A. Suganda : 2009).
Kemudian dari penjelasan diatas dapat sedikit disimpulkan
tentang keterkaitan antar skala, yaitu satu skala dalam derajat celsius
celsius kurang dari satu skala reamur dan satu skala celsius lebih dari satu skala fahrenheit. Secara rumus konversi suhu sebagai berikut
[image:30.595.174.495.164.472.2]
……….(2-1)
Gambar 2.1. Perbandingan Empat Skala Thermometer.
2.2.4. Hygrometer
Hygrometer adalah alat yang dipakai dalam pengukur kelembaban relatif udara, atau jumlah uap air tak terlihat dalam suatu lingkungan
tertentu. Untuk prinsip kerja dari alat hygrometer yaitu dengan
menggunakan dua thermometer, yang pertama thermometer digunakan untuk mengukur suhu udara biasa dan yang kedua digunakan untuk
mengukur suhu udara jenuh/lembab (bagian bawah thermometer
1. Thermometer bola kering: tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.
2. Thermometer bola basah: tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu: suhu yang diperlukan
agar uap air dapat berkondensasi.
Pada kehidupan sehari-hari biasanya alat ini dapat juga dipakai
untuk ditempatkan di dalam bekas penyimpanan barang (countainer)
yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry
box penyimpanan kamera. Itu bertujuan untuk menjaga kondisi kelembaban agar rendah, karena suhu lembab yang rendah akan
mencegah pertumbuhan dari jamur yang mungkin akan merusak alat
tersebut. Tidak juga hanya pada countainer atau dry box, hygrometer
juga banyak dipakai di ruangan pengukuran dan instrumentasi untuk
menjaga kelembaban udara yang berpengaruh terhadap keakuratan
alat-alat pengukuran, kemudian untuk pemanfaatan yang lain dari alat-alat ini
yaitu untuk mengukur kelembaban ruangan pada budidaya jamur,
kandang reptil, sarang burung walet maupun untuk pengukuran
kelembaban pada penetasan telur dan lain sebagainya.
2.2.5. Thermohygrometer
Thermohygrometer adalah merupakan alat yang menggabungkan antara fungsi thermometer dengan hygrometer. Untuk ukurannya sangat
beragam, ada yang sedikit lebih besar dari korek gas, ada pula yang
Pada umumnya yang telah orang-orang ketahui, mereka lebih
mengenal thermometer dari pada hygrometer, dikarenakan fungsinya
sebagai pengukur suhu seperti suhu tubuh manusia maupun hewan lebih
sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan untuk istilah
alat hygrometer pada umumnya sangat jarang terdengar untuk orang-orang awam karena alat tersebut hanya berguna untuk mengukur
kelembaban udara baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan.
Alat yang akan penulis rancang yaitu thermohygrometer ini memiliki 2 kemampuan atau kelebihan yaitu alat dapat dipakai
sekaligus untuk mengukur suhu udara dan kelembaban di ruangan
tertutup. Sistem suhu dan kelembaban didalam pemakaian demi
melakukan pelayanan yang standar dan maksimal harus memiliki batas
standar yang menyatakan bahwa alat atau ruangan yang dipakai itu
layak digunakan. Pedoman untuk parameter spesifik udara dalam ruang
[image:32.595.158.506.565.718.2]ditunjukkan oleh tabel berikut:
Tabel 2.2. Pedoman Untuk Parameter Spesifik Fisik Udara Dalam Ruang
Parameter Rentang kualitas udara ruang yang dapat diterima
Satuan
Suhu udara 22,5- 25,5 °C
Kelembaban udara
≤ 70 %
Gerakan udara pada ruangan
≤ 0,25 m/ det
2.2.6. Microcontroller AVR ATMega 16
AVR merupakan seri microcontroller CMOS 8-bit buatan Atmel,
berbasis arsitektur RISC (Reduced Instruction Set Computer) yang ditingkatkan. Hampir semua instruksi dieksekusi dalam satu siklus
clock. AVR mempunyai 32 register general purpose, timer/counter
fleksibel dengan modecompare, interrupt internal dan eksternal, serial
UART, programmable Watchdog Timer, dan mode power saving. Mempunyai ADC dan PWM internal. AVR juga mempunyai In-System
Programmable Flash on-chip yang mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam sistem menggunakan hubungan serial SPI.
ATMega16 adalah microcontroller CMOS 8-bit daya-rendah berbasis
arsitektur RISC yang ditingkatkan. Untuk lebih jelas tentang arsitektur dari ATMega16 ditunjukan pada gambar 1.1 ATMega16 mempunyai
throughput mendekati 1 MIPS per MHz membuat disainer sistem untuk mengoptimasi komsumsi daya versus kecepatan proses.
Beberapa keistimewaan dari AVR ATMega16 antara lain:
1. Keuntungan arsitektur RISC
1) 130 instruksi yang hebat kebanyakan satu detak untuk satu
instruksi.
2) 32 x 8 general purpose fully static operation.
3) Up to 16 MIPS throughput at 16 MHz.
4) On-chip 2-cycle multiplier.
1) 8K Bytes of in-system self-programmable flash.
2) Optional boot code section with independent lock bits.
3) 512 Bytes EEPROM. 4) 512 Bytes internal SRAM.
5) Programming lock for software security.
3. Operating Voltages
ATMega16 bekerja pada tegangan 4,5Volt sampai dengan 5,5 Volt. Berbeda dengan ATMega16L yang bekerja pada tegangan negatif
-5,5Volt.
Gambar 2.2. Arsitektur AVR ATMega 16
4. Konfigurasi PIN AVR ATMega 16
Pin-pin pada ATMega16 dengan kemasan 40-pin DIP (dual
inline package) ditunjukkan oleh Gambar 1.2 Kemasan pin tersebut terdiri dari 4 Port yaitu Port A, Port B, Port C,Port D yang masing
masing Port terdiri dari 8 buah pin. Selain itu juga terdapat RESET,
Gambar 2.3. Pin -pin ATmega16 Kemasan 40 –pin.
1. Struktur Memori
Untuk memaksimalkan performa dan paralelisme, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah
untuk program dan data). Instruksi pada memori program
dieksekusi dengan pipelining single level. Selagi sebuah instruksi sedang dikerjakan, instruksi berikutnya diambil dari memori
program.
2. Flash Memori
ATMega16 memiliki 16K byte flash memori dengan lebar 16 atau 32 bit. Kapasitas memori itu sendiri terbagi manjadi dua
bagian yaitu bagian boot program dan bagian aplikasi program.
Flash memori memiliki kemampuan mencapai 10.000 write dan
3. Memori SRAM
Penempatan memori data yang lebih rendah dari 1120
menunjukkan register, I/O memori, dan data internal SRAM. 96 alamat memori pertama untuk file register dan memori I/O, dan
1024 alamat memori berikutnya untuk data internal SRAM. Lima
mode pengalamatan yang berbeda pada data memori yaitu direct, indirect, indirect dis-placement, indirect pre-decreament dan
indirect post-increament .Pada file register, mode indirect mulai dari register R26-R31.
Pengalamatan mode direct mencapai keseluruhan kapasitas data. Pengalamatan mode indirect displacement mencapai 63
alamat memori dari register X atau Y. Ketika meggunakan mode
pengalamatan indirect dengan predecrement dan post increment
register X, Y, dan Z akan didicrement-kan atau di-increment-kan. Pada ATMega16 memiliki 32 register, 64 register I/O dan 1024 data internal SRAM yang dapat mengakses semua mode-mode
pengalamatan.
4. Memori EEPROM
Pada EEPROM ATMega16 memiliki memori. Memori yang
2.2.7. Sensor DHT11
DHT11 merupakan sensor yang telah teruji keakuratannya
dalam pengukuran suhu dan kelembaban suatu udara. DHT11
memiliki perbedaan dari sensor-sensor yang lain antara lain dapat
mengukur dua faktor sekaligus dalam satu sensor yaitu suhu dan
kelembaban, serta harganya yang terjangkau.
Sensor DHT11 memerlukan resistor 10K pada kaki VCC dan
data untuk menghindari arus langsung yang masuk ke sensor sebelum
masuk ke Microcontroller. Berikut adalah gambar dari alat pendeteksi
[image:37.595.180.453.406.571.2]suhu dan kelembaban DHT11:
Gambar 2.4. Sensor Suhu dan Kelembaban DHT11.
Spesifikasi dari sensor suhu dan kelembaban DHT11 sebagai berikut :
1. Pasokan voltage: 5 Volt
2. Rentang temperatur :0-50 ° C kesalahan ± 2 ° C 3. Kelembaban :20-90% RH ± 5% RH error
2.2.8. Prinsip Kerja Sensor LM35
Sensor suhu IC LM35 merupakan chip IC produksi Nasional.
Semi konduktor yang berfungsi untuk mengetahui temperatur suatu
objek atau ruangan dalam bentuk besaran elektrik, atau dapat juga di
definisikan sebagai komponen elektronika yang berfungsi untuk
mengubah perubahan temperatur yang diterima dalam perubahan
besaran elektrik. Sensor suhu IC LM35 dapat mengubah perubahan temperatur menjadi perubahan tegangan pada bagian outputnya. Sensor suhu IC LM35 membutuhkan sumber tegangan DC +5 volt dan
konsumsi arus DC sebesar 60 µA dalam beroperasi. Bentuk fisik sensor suhu LM35 merupakan chip IC dengan kemasan yang
bervariasi, pada umumnya kemasan sensor suhu LM35 adalah
kemasan TO-92 seperti terlihat pada gambar dibawah :
[image:38.595.169.484.474.699.2]
Gambar 2.6. Rangkaian Sensor LM35
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa sensor suhu IC LM35
pada dasarnya memiliki 3 pin yang berfungsi sebagai sumber supply
tegangan DC +5 volt, sebagai pin output hasil penginderaan dalam
bentuk perubahan tegangan DC pada Vout dan pin untuk Ground. Karakteristik sensor suhu IC LM35 adalah:
1. Memiliki sensitifitas suhu, dengan faktor skala linier antara
tegangan dan suhu 10 mVolt/ºC, sehingga dapat dikalibrasi langsung dalam celsius.
2. Memiliki ketepatan atau akurasi kalibrasi yaitu 0,5ºC pada suhu 25
ºC.
3. Memiliki jangkauan maksimal operasi suhu antara -55 ºC sampai
+150 ºC.
5. Memiliki arus rendah yaitu kurang dari 60 µA. Memiliki
pemanasan sendiri yang rendah (low-heating) yaitu kurang dari 0,1
ºC pada udara diam.
6. Memiliki impedansi keluaran yang rendah yaitu 0,1 W untuk beban
1 mA. Memiliki ketidaklinieran hanya sekitar ± ¼ ºC.(elektronika
dasar, 2013
2.2.9. Liquid Crystal Display (LCD) 2x16
LCD adalah suatu jenis media tampilan yang menggunakan kristal cair sebagai penampil utama pada setiap rangkaian elektronika saat ini, seperti komputer, kalkulator, dll. LCD kependekan dari
Liquid Crystal Display. Pada kali ini penulis menggunakan LCD seri 2x16, maka pada tampilan yang muncul sebanyak 16 karakter dan 2
baris. Susunan dari titik-titik inilah yang nantinya dapat menampilkan
karakter yang beraneka ragam. Dibawah ini data dari pin LCD 2x16. Dibawah ini merupakan tampilan dari LCD 2x16.
Gambar 2.7. Skematik LCD 2x16
Tabel 2.4. Pin LCD 2 x 16
PIN Name Function
1 Vss Ground voltage
2 Vcc +5V
3 Vee Contras voltage
4 RS Register select, 0 = Instruction Register, I = Data Register
5 R/W Read/Write, to choose write or read mode, 0 = write mode I = read mode
6 E Enable, 0 = start to lacht data to LCD character I = disable
7 DB0 I.SB
8 DB1 -
9 DB2 -
10 DB3 -
11 DB4 -
12 DB5 -
13 DB6 -
14 DB7 MSB
15 BPL Back Plane Light
16 GND Ground Voltage
Penjelasan mengenai EN, RS, RW, yaitu untuk jalur EN
dinamakan enable. Jalur ini difungsikan untuk memberitahu LCD
bahwa anda sedang mengirimkan sebuah data. Untuk mengirimkan
data ke LCD, maka melalui program EN harus dibuat logika low “0”
dan set pada dua jalur kontrol yang lain RS dan RW. Ketika dua jalur yang lain telah siap, set EN dengan logika “1” dan tunggu untuk
sejumlah waktu tertentu (sesuai dengan datasheet dari LCD tersebut ) dan berikutnya set EN ke logika low “0” lagi. Kemudian untuk jalur RS adalah jalur register select. Ketika RS berlogika low “0”, data
akan dianggap sebagai sebuah perintah atau instruksi khusus (seperti
clear screen, posisi kursor, dll). Ketika RS berlogika high “1”, data
yang dikirim adalah data text yang akan ditampilkan pada display
LCD. Sebagai contoh, untuk menampilkan huruf “T” pada layar LCD
maka RS harus diset logika high“1”.
Selanjutnya yang terakhir jalur RW adalah jalur kontrol read/
write. Ketika RW berlogika low (0), maka informasi pada bus data akan dituliskan pada layar LCD. Ketika RW berlogika high ”1”, maka
24 BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Perancangan Perangkat Keras
3.1.1. Alat dan Bahan
1. Alat
1) Solder listrik.
2) Gergaji.
3) Tool set.
4) Bor PCB. 5) Multimeter.
6) Downloader.
2. Bahan
1) Sensor lm535 digunakan untuk mendeteksi suhu
2) Sensor relative humidity DHT11 digunakan untuk mendeteksi kelembaban.
3) LCD 2x16 digunakan untuk menampilkan nilai sihi dan kelembaban yang terukur.
4) IC ATMega 16 dimanfaatkan sebagai otak dari
thermohigrometer.
5) Resistor 10k di manfaatkan untuk mencegahan arus langsung
pada sensor.
7) Multitone digunakan untuk mengatur entensitas cahaya pada
LCD.
3.1.2. Diagram Blok
[image:44.595.148.508.223.493.2]
Gambar 3.1. Diagram Blok Thermohygrometer
Cara kerja alat thermohygrometer dimulai saat power bank
sudah terpasang sebagai supply tegangan, kemudian tekan tombol
power on maka seluruh rangkaian akan mendapat tegangan dan alat akan standby. Dan sensor suhu dan sensor kelembaban langsung akan mulai mendeteksi suhu dan kelembaban ruangan. yang akan diubah
menjadi tegangan agar bisa diolah oleh microcontroller. Dalam
microcontroller tegangan tersebut akan diubah dan ditampilkan di
LCD agar dapat di baca oleh petugas.
Program
MIKRO ATMega16 Suhu dan
Kelembaban Ruangan
Sensor suhu
Sensor Kelembaban
Read
3.1.3. Desain Casing
Gambar 3.2. Desain Casing Thermohygrometer
Keterangan :
A. Tampilan untuk suhu.
B.Tampilan untuk kelembaban.
C.Sensor DHT11.
D.Sensor LM35.
E. Charger power bank.
F. Tombol On/Off.
Dimensi alat :
Panjang : 14 cm
Lebar : 9,5 cm
3.1.4. Pembuatan layout
Program aplikasi yang di gunakan untuk mendesain layout
rangkaian tersebut adalah proteus, aplikasi proteus tersebut digunakan karena dalam pengoperasianya mudah dan tidak sulit untuk dipahami
[image:46.595.181.507.249.495.2]dan dimengerti. Berikut ini adalah hasil dari desain tersebut :
3.2. Perancangan Perangkat Lunak
[image:48.595.262.424.193.675.2]3.2.1. Diagram Alir
Gambar 3.5. Diagram Alir Thermohygrometer
Mulai
Tampil Suhu dan Kelembaban
Selesai
Mengukur Suhu dan Kelembaban
Proses Data Suhu dan Kelembaban Inisialisasi Lcd
Start kemudian terjadi inisialisasi dari penginisialisasian input
-output mikrokontroler dan antar muka LCD 2 X 16. Kemudian
setelah selesai proses inisialisasi, maka LCD akan menampilkan nilai pembacaan suhu dan kelembaban awal. Selanjutnya proses
pengambilan data suhu dan kelembaban yang terdeteksi oleh sensor
yang akan ditampilkan pada displayLCD, selesai.
3.2.2. Pembuatan Program
Dalam pembuatan program penulis menggunakan bahasa
bascom, berikut adalah isi program yang di buat untuk mengisi mikrokontroler ATMega 16
$regfile = "m16def.dat" $crystal = 16000000 Dat Alias Pinc.1
Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Avcc Config Lcdpin = Pin , Rs = Portc.0 , E = Portc.2 , Db4 = Portc.4 , Config Lcdpin = Pin , Db5 = Portc.5 , Db6 = Portc.6 , Db7 = Portc.7 Config Lcd = 16 * 2
Dim T As Single Dim S As String * 16
Dim Suhu As Byte Cls
Start Adc Cls
Dim H As Byte , ComAs Byte , Hr As Byte , R As Byte , K As Byte Do
Suhu = Getadc(0) T = Suhu * 5 Hr = K * R Waitms 20 Locate 1 , 3
Lcd "SUHU :" ; S ; Chr(&Hdf) ; "C" ; " "
Locate 2 , 6
Portc.1 = 0 H = Dat R = 2 Com_ = 58
If Com_ < 58 Then Com_ = 58 If T < 35 Then K = 28
If T < 28 Then K = 24
[image:50.595.168.516.109.271.2]Wait 5 Loop
Gambar 3.6. Program Bascom
3.3. Perancangan Pengujian
Pada perancangan pengujian ada beberapa parameter yang akan diujikan
sehingga, mengetahui kondisi modul sesuai dengan diinginkan atau belum.
Berikut merupakan parameter dari modul thermohygrometer yang akan diujikan, diantaranya:
3.3.1. Jenis Pengujian
1. Pengukuran suhu menggunakan pembanding DPM4 IG
Sensor LM35 berfungsi sebagai pengubah besaran fisis dari
suhu menjadi besaran elektris tegangan sehingga, setiap kenaikan
1˚C sama dengan 10mV. Pengukuran suhu bertujuan untuk
mengetahui seberapa besar error dan standard deviasi yang didapat dari setiap perubahan suhu yang terjadi.
Pengukuran dilakukan dengan cara membanding suhu
tampilan LCD dengan suhu pada DPM4 yang dilakukan sebanyak 12 pengujian selama 1 jam dengan range 5 menit sekali.
DHT11 berfungsi sebagai pendeteksi kelembaban ruang yang
akan diukur. Pegukuran bertujuan untuk mengetahui seberapa besar
error yang didapat dari setiap perubahan kelembaban yang terjadi di ruangan.
3.3.2. Rumus Statistik
Pengukuran untuk kalibrasi dilakukan sebanyak 20 kali dalam
percobaan dengan dengan menggunakan alat kalibrator yang sudah
terkalibrasi oleh Badan Pengamanan Fasilitas Kesehatan, angka
ketidak pastian dan juga error dengan rumus sebagai berikut:
1. Rata – rata
Adalah nilai atau hasil pembagian dari jumlah data yang
diambil atau diukur dengan banyaknya pengambilan data atau
banyaknya pengukuran dan dapat dirumuskan sebagai berikut :
Rata – Rata (
X
) =n Xi
……… (3.1.)
Keterangan:
X
= rata-rata∑Xi = Jumlah nilai data
N = Banyak data ( 1,2,3,…,n )
Mean (
X
) =n Xi
Dimana :
X
= rata – rata2. (%) Error
Adalah selisih antara mean terhadap masing-masing data, yang dapat dirumuskan sebagai berikut :
Error % = x100%
ur Dataalatuk
khir datatugasa ur
dataalatuk
…….. (3.2.)
Keterangan:
Data alat ukur = nilai simpangan dari DPM4
Data tugas akhir = nilai simpangan dari Tugas
34 BAB IV
PEMBAHASAN DAN HASIL
4.1. Pembahasan
Pembuatan proyek akhir ini bertujuan untuk merealisasikan perangkat
keras dan perangkat lunak serta unjuk kerja dari suatu prototipe alat kontrol
suhu dan kelembaban untuk fermentasi tempe secara digital yang telah di
rancang oleh Rudhi Hermanto dan Dessy Irmawati, MT . Perangkat ini
dikendalikan oleh sebuah IC Mikrokontroler ATMega16, yang akan
membaca suatu besaran suhu dan kelembaban di dalam inkubator yaitu
menggunakan sensor SHT11. Metode perancangan proyek akhir ini
menggunakan metode rancang bangun yang terdiri dari :
1. Identifikasi kebutuhan
2. Analisis kebutuhan
3. Perancangan alat,
4. Pembuatan alat
5. Pengujian.
Alat ini terdapat penampil hasil pembacaan sensor SHT11 dan nilai
setting point yang ditampilkan pada LCD 20x4. Tombol setting point
menggunakan 8 buah push button. Rancang bangun proyek akhir terdiri dari bagian pokok, yaitu :
2. Rangkaian sensor SHT11.
3. Rangkaian sistem minimum Mikrokontroler ATMega16. 4. Rangkaian LCD 20x4.
5. Rangkaian relay.
Hasil pengujian yang dilakukan, diketahui bahwa unjuk kerja
Prototipe Alat Kontrol Suhu dan Kelembaban untuk Fermentasi Tempe Berbasis Mikrokontroler ATMega16 dengan hasil pengujian keseluruhan berhasil dengan presentase keberhasilan 100%. Unjuk kerja alat ini secara
keseluruhan telah sesuai dengan fungsi yang telah ditetapkan, yaitu
menjalankan program dengan membaca suhu dan kelembaban di dalam
inkubator dan ditampilkan di LCD. Hasil pembacaan sensor yang dibaca pada
alat ini ternyata juga memiliki error pembacaan sensor SHT11 dengan
Thermo-Hygrometer didapat error pembacaan sekitar 0,87 % untuk suhu, dan 2,62 % untuk kelembaban.
Suhu dan kelembaban udara merupakan dua parameter yang sering digunakan
sebagai tolak ukur pada berbagai aplikasi. Dalam perkembangannya, terdapat
berbagai perangkat dengan beragam fitur untuk mengukur keduanya. Kendati
demikian, jarang ditemukan perangkat yang mampu mengukur suhu dan
kelembaban juga menyediakan kemampuan pengiriman data ke PC melalui protokol yang terbuka dengan aplikasi yang dapat dikembangkan secara
mandiri oleh pengguna. Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan
protokol terbuka yang di rancang oleh Arief Hendra Saptadi dan Danny
Kurnianto, Suyani. Perangkat ukur menggunakan sistem microcontroller
pengendali Arduino, sensor DHT22 dan modul FTDI232RL. Dari hasil
pengujian diperoleh nilai rata-rata alat pengukuran untuk suhu dan
kelembaban, masing-masing sebesar 6% dan 19%. Rata-rata selisih
pengukuran antara thermohygrometer digital dengan thermohygrometer
acuan untuk suhu adalah 1,7ᵒC dan kelembaban 10,2%. Komunikasi serial
(USART) dengan PC menggunakan bitrate 9600 bps, 8 bit data, 1 bit stop, tanpa paritas dan hasil pengukuran ditampilkan ke LCD. Perangkat telah
dapat mengukur, menampilkan dan mengirimkan data ke PC melalui komunikasi serial. Namun alat pengukuran dan selisih nilai yang dihasilkan
masih terlalu besar sehingga sensor DHT22 perlu dikalibrasi ulang. Perangkat
dapat dikembangkan untuk tidak hanya mengirimkan data ke PC melainkan
juga memfasilitasi pengendalian dari PC.
4.2. Spesifikasi Alat
1. Nama : Thermohygrometer
2. Jenis : Thermohygrometer Digital
3. Humidity : Range 40 - 60 % RH, ketepatan (akurasi)
pengukuran kelembaban relatif hingga 4,5%RH.
4. Temperature : Range 10 – 40 °C, ketepatan (akurasi) pengukuran suhu hingga 0,5oC.
7. Dimensi : Panjang: 14,5 cm, Lebar : 9,2 cm, Tinggi : 5 cm.
8. Daya : 10 Watt.
9. Sensor : LM35 dan DHT11
4.3. Cara Kerja Alat
Pasang sensor pasang sensor DHT11 dan sensor LM35 pada alat
thermohygrometer, tempatkan ujung sensor di luar, kemudian tekan tombol
power pada posisi ON, maka akan muncul di layar LCD kalimat pembuka , dan sensor akan bekerja untuk mendeteksi suhu dan kelembaban di ruang
tersebut. Berikutnya suhu dan kelembaban yang terbaca oleh sensor akan
4.4. Tabel Hasil Pengukuran.
Tabel 4.1. Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis PKU II
Gamping pada pukul 12.00-13.40 WIB dan Tabel Data Hasil
Pengukuran di Ruang Lab Microcontroller pada pukul 09.40-
11.20 WIB.
NO
HASIL PENGUKURAN SUHU
HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN
Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG
1 27.8 27 58 69.9
2 27.4 26.6 58 69.8
3 27.7 27 58 68.6
4 27.7 27.1 58 68.3
5 27.6 26.9 58 67.8
6 28.3 28.9 58 67.5
7 28.8 28.3 58 67.1
8 27.8 26.5 58 65.8
9 27.5 27.9 58 65.4
10 28 28.9 54 64.7
11 28.7 27.9 54 63.5
12 27.7 26.9 54 62.7
13 26.5 27.3 54 62.2
14 28.8 27.7 54 61.8
15 26 27.6 54 58.8
16 27 28.5 48 57.9
17 28.4 27.8 48 56.9
18 27.7 28 48 56.5
19 27.4 28 48 56.3
20 27.7 27.5 48 55. 9
Rata-rata 27.725 27.615 54.3 60.574
Error 0.40% 10.35%
Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis PKU II Gamping
pada pukul 12.00-13.40 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit.
kalibrator. Didalam pengambilan data penulis memakai alat DPM4 agar data
yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianyamaka
dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada
rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk suhu : 27.725.°C, alat pembanding
untuk suhu : 27.615°C.
Pengukuran penulis lakukan di ruang lab microcontroller pada pukul
09.40-11.20 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit. Pencatatan untuk
kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan kelembaban untuk alat kalibrator.
Didalam pengambilan data penulis memakai alat DPM4 IG agar data yang
dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka
dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4 IG. Untuk hasil yang didapat pada
rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban : 54,3% dan alat
Tabel 4.2. Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis RSI Klaten
pada jam 13.01-14.06 WIB dan Tabel Data Hasil Pengukuran di
Ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam 13.10-13.10 WIB.
NO
HASIL PENGUKURAN SUHU
HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN
Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG
1 27 27 45 44.7
2 27 26.5 46 46.6
3 27.5 27.1 45 44.8
4 27 27.1 46 46.7
5 27 26.7 46 44.5
6 28.5 28.3 46 45.5
7 28 28.4 45 44.8
8 25.5 26.1 46 46.1
9 28.5 27.7 46 45.6
10 29 28.7 46 46.3
11 27.7 27.3 46 46.1
12 27 26.3 46 46.5
Rata-rata 27.47 27.26 45.91 45.68
error 0.77% 0,1926%
Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam
13.01 - 14.06 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk
suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan
kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai
alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau
keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil
yang didapat pada rata-rata alat adalah Modul TA untuk suhu : 27.47°C, alat
Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Klaten pada
jam 12.10 - 13.10 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan
untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan
kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai
alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau
keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang
didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban :
45,91% dan alat pembanding untuk kelembaban : 45,68%.
Tabel 4.5. Tabel Data Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis PKU
Muhammadiyah Kota pada jam 11.01-12.06 WIB dan Tabel Data
Hasil Pengukuran di Ruang Elektromedis RSI Klaten pada jam
12.10-13.10 WIB.
NO
HASIL PENGUKURAN SUHU
HASIL PENGUKURAN KELEMBABAN Modul TA DPM4 IG Modul TA DPM4 IG
1 28.8 28.2 48 45.7
2 29.3 28.7 46 45.6
3 28.5 29.4 46 46.3
4 27.8 28.1 48 46.7
5 27.2 27.7 46 45.5
6 28.8 28.3 46 44.5
7 28.2 29.0 54 45.8
8 27.5 28.1 48 46.3
9 27.2 27.8 48 46.6
10 28.0 28.2 46 46.3
11 27.6 27.7 46 45.1
12 27.8 27.3 48 46.3
Rata-rata 28.05 28.20 47.5 42.18
Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis PKU
Muhammadiyah Kota pada jam 11.40 -12.40 WIB, dengan pengambilan
data per 5 menit pencatatan untuk suhu dan kelembaban dari Modul Tugas
Akhir dan juga suhu dan kelembaban untuk alat kalibrator. Didalam
pengambilan data saya memakai alat DPM4 agar data yang dihasilkan dari
Modul Tugas Akhir dapat dipantau keakurasianya maka dilakukan kalibrasi
dengan alat DPM4. Untuk hasil yang didapat pada rata-rata alat adalah
Modul Tugas Akhir untuk suhu : 28.05°C, alat pembanding untuk suhu :
28.20°C
Pengukuran penulis lakukan di ruang Elektromedis RSI Kelaten pada jam
12.10 - 13.10 WIB, dengan pengambilan data per 5 menit pencatatan untuk
suhu dan kelembaban dari Modul Tugas Akhir dan juga suhu dan kelembaban
untuk alat kalibrator. Didalam pengambilan data saya memakai alat DPM4
agar data yang dihasilkan dari Modul Tugas Akhir dapat dipantau
keakurasianya maka dilakukan kalibrasi dengan alat DPM4. Untuk hasil yang
didapat pada rata-rata alat adalah Modul Tugas Akhir untuk kelembaban :
47.5% dan alat pembanding untuk kelembaban : 42,18%.
4.5. Pembahasan Kinerja Sistem Keseluruhan
Cara kerja modul Tugas Akhir Thermohygrometer ini, yaitu ketika power
ON/OFF dalam posisi ON maka seluruh rangkaian akan mendapatkan tegangan dari baterai (power bank) sebesar +5V DC. Kemudian, sensor akan
mendeteksi suhu dan kelembaban yang akan masuk dan diolah datanya oleh
akan ditampilkan pada LCD 16x2, dengan ketentuan terdapat empat digit
angka (puluhan, satuan, dan satu angka dibelakang koma untuk suhu dan
puluhan, satuan untuk kelembaban).
1. Kelebihan modul TA thermohygrometer
1) Alat mampu mendeteksi suhu Sensor LM35 ini akurat.
2) Jika sensor LM35 rusak, alat masih bisa di gunakan dengan
memanfaatkan sensor DHT11.
3) Menggunakan baterai (power bank) yang dapat dicharger. 4) Alat dapat di gunakan dengan muda karna fleksibel dan praktis.
2. Kekurangan modul TA thermohygrometer
1) Menggunakan dua Sensor.
2) Alat belum memiliki fungsi penyimpanan data.
3) Modul sensor dalam pembacaan data sedikit mengalami respon lambat.
4) Alat belum Memiliki range untuk tampilan suhu dan kelembaban yang terbaca.
5) Baterai belum menggunakan indikator pada saat baterai dalam kondisi
high, medium, dan low.
4.6. Langkah-langkah penggunaan alat atau SOP
1. Pastikan baterai terpasang dan ada tegangannya.
2. Pasang sensor LM35 dan DHT11 pada alat thermohygrometer.
3. Keluarkan ujung sensor LM35 dan DHT11 pada ruangan.
4. Tekan tombol power pada posisi ON.
6. Pengukuran suhu dan kelembaban dimulai, data akan secara langsung
muncul pada layar LCD sesuai data yang terbaca oleh sensor LM35 dan DHT11.
7. Jika alat sudah tidak digunakan maka matikan dengan tekan power off.
4.7. Hasil dari pengukuran
1.
Rata-rata (Mean)Mean (
X
) =n Xi
Dimana :
X
= rata – rata∑Xi = Jumlah nilai data
n = Banyak data
1) Perhitungan rata-rata suhu pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
X = 27.8+27.4+27.7+27.7+27.6+28.3+28.8+27.8+27.5+28.0
+28.7+27.7+26.5+28.8+26.0+27.0+28.4+27.7+27.4+27.7
20
= 27.725 °C
X = 27.0+27,0+27,5+27,0+27,0+28,5+28,0+25,5+28,5+29,0
+27,7+27,0
12
X = 28.8+29.3+28.5+27.8+27.2+28.8+28.2+27.5+27.2+28.0+
27.6+27.8
12
= 28.05 °C
2) Perhitungan rata-rata kelembaban pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
X = 58+58+58+58+58+58+58+58+58+54+54+54+54+54+54
+48+48+48+48+48
20
= 54.3%
X
= 45+46+45+46+46+46+45+46+46+46+46+4612
= 45,91%
X
= 48+46+46+48+46+46+54+48+48+46+46+4812
= 47.5%
2.
SimpanganSimpangan = Y –
Dimana :
Y = suhu setting
= rerata
X
1) Perhitungan simpangan suhu pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
Rata-rata Alat Ukur = 27.615
Simpangan = 27.615 - 27.725
= - 0.11 °C
Rata-rata Alat Ukur = 27.26
Simpangan = 27.26 – 27.47
= - 0.21 °C
Rata-rata Alat Ukur = 28.20
Simpangan = 28.05 – 28.20
= - 0.15 °C
2) Perhitungan simpangan kelembaban pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
Rata-rata Alat Ukur = 60.574
Simpangan = 60.574 – 54.3
= 6.274 %
Rata-rata Alat Ukur = 45.68
Simpangan = 45.68 – 45.91
= 0.088 %
Rata-rata Alat Ukur = 42.18
Simpangan = 42.18 – 47.5
3.
Error (%)Error% 100%
4 4
x DataDPM
datatTA dataDPM
Error% =
x 100%
1) Perhitungan error suhu pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
Rata – Rata Alat Ukur = 27.615
Simpangan = - 0.11 °C
Error =
x 100%
= 0.4035 %
Rata – Rata Alat Ukur = 27.26
Simpangan = -0.21
Error =
x 100%
= 0.7703 %
Rata – Rata Alat Ukur = 28.20
Simpangan = -0.15
Error =
x 100%
= 0.5319 %
2) Perhitungan error kelembaban pada beberapa ruangan
menggunakan modul tugas akhir thermohygrometer.
Rata – Rata Alat Ukur = 60.572
Error =
x 100%
= 10.35%
Rata – Rata Alat Ukur = 45,68
Simpangan= 0.088
Error =
x 100%
= 0,1926%
Rata – Rata Alat Ukur = 42.18
Simpangan= -5.32
Error =
x 100%
49
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari pembahasan diatas, dapat disimpulkan bahwa :
1. Dari penelitian yang sudah di lakukan menggunakan modul tugas
akhir dan kalibrator sebagai acuan, diperoleh error untuk suhu yang dilakukan sebanyak 20 kali percobaan sebesar 0.4035%, dan untuk
kelembaban sebesar 10.35%.
2. Rangkaian sensor suhu LM35 dan sensor kelembaban DHT11 yang
telah dibuat dapat digunakan untuk mendeteksi suhu dan
kelembaban ruangan yang telah diuji.
3. Rangkaian minimum sistem dari alat dapat berfungsi sebagai kontrol
alat dan menampilkan hasil pengukuran suhu dan kelembaban
ruangan.
5.2. Saran
Pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada:
1. Dapat mendisain alat lebih minimalis dan simple.
2. Mengunakan sensor yang lebih sensitive.
3. Menambakan LED atau bazzer ketika suhu dan kelembaban ruang tidak sesuai dengan ketentuan.
4. Penambahan fungsi penyimpanan data agar user dapat mengetahui
5. Penampilan untuk indikator kapasitas baterai pada saat High,
Medium, dan Low.
6. Dapat menggunakan batrai yang mudah di cari di pasaran dan
dengan bentuk fisik yang lebih minimalis.
7. Menggunakan sensor kelembaban yang lebih akurat dibanding
DHT11 karena seperti perhitungan yang telah dilakukan dari hasil
pengukuran yang telah dibuat, sensor kelembaban DHT11 memiliki
Albert Paul Malvino, Elektronika Computer Digital, 1994
Iswanto,Nia Maharani Raharja.Mikrokontroller.Teori Dan Praktek ATMEGA 16 Dengan Bahasa C.2012
Prihono, S.T, M.T, Dkk, Jago Elektronika Secara Otodidak, 2009
Yogi Dasatrio. Dasar-Dasar Teknik Elektronika. Jogjakarta : JAVALITERA. 2013.
Anindya D. Widiandani. Thermohygrometer. Tugas Akhir tidak diterbitkan,Prodi D-3 Teknik Elektromedik Poltekkes Kemenkes Surabaya, 2015.
Abdul Kadir. 2013. Panduan Praktis Mempelajari Aplikasi Mikrokontroler dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino. Yogyakarta : C.V Andi Offset
Anggita Dwi Prasetyo. 2016. Thermohygrometer Berbasis Arduino Dilengkapi Dengan Buzzer Alarem, Tugas Akhir, Program Study Teknik Elektromedik, Vokasi, Politeknik Muhammadiyah Yogyakarta, 2016
Awan Suck T. Hygrometer Sebagai Sensor ThermalPendeteksi Kelembaban.
2014.
http://awambelajar.wordpress.com/2014/03/23/hygrometer-sebagai-sensor-thermal-pendeteksi-kelembaban / (20.00 WIB – 22-mie-2016)
Agusra. Kelembaban. 2011.
http://artikeldanmakalahagusra.blogspot.co.id/2011/06/kelemb
